香(xiang)港(gang)大(da)學5月12日宣布,該校(xiao)機械工(gong)程系“超(chao)(chao)級鋼”研發團隊(dui)與(yu)(yu)美國(guo)伯克(ke)利(li)大(da)學合(he)作,近期在“超(chao)(chao)級鋼”抗破裂折斷能力,即韌性(xing)的(de)研究(jiu)上取得重大(da)進(jin)展,效能高于目前的(de)航(hang)空及航(hang)天用鋼材。據(ju)團隊(dui)介(jie)紹(shao),“超(chao)(chao)級鋼”正申請多國(guo)專利(li),團隊(dui)也(ye)計劃與(yu)(yu)業界合(he)作,首先(xian)在高強橋梁纜索、防彈衣和(he)汽(qi)車(che)彈簧等方(fang)面制作原(yuan)型,進(jin)行測試,有(you)望把研發成果(guo)工(gong)業化和(he)商品化。


根據傳(chuan)統的(de)(de)科(ke)學觀(guan)點,金(jin)屬(shu)的(de)(de)屈服強(qiang)度(du)、延展(zhan)性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)三(san)種(zhong)屬(shu)性(xing)(xing)有著此消(xiao)彼長的(de)(de)關(guan)系,即提升其中一種(zhong)屬(shu)性(xing)(xing)的(de)(de)功(gong)能(neng)時,其余的(de)(de)一或兩(liang)種(zhong)會相應(ying)降低,三(san)者無法俱得。在工業應(ying)用上,高(gao)端的(de)(de)鋼材(cai)必(bi)須具(ju)備良好的(de)(de)抗(kang)斷裂韌性(xing)(xing),耐(nai)用之余也能(neng)避免構(gou)件(jian)提前失效導致意外。然而,提升鋼材(cai)強(qiang)度(du)會降低其韌性(xing)(xing),導致材(cai)料(liao)脆性(xing)(xing)增加,有關(guan)的(de)(de)研(yan)究工作(zuo)十(shi)分艱巨。


香港大學機(ji)械工程系(xi)教授黃明欣領導的(de)(de)團隊,與美(mei)國(guo)伯(bo)克利大學、美(mei)國(guo)勞(lao)倫斯伯(bo)克利國(guo)家實(shi)驗室團隊合作,通過增(zeng)加材(cai)(cai)料(liao)屈服強度,以啟(qi)動新的(de)(de)增(zeng)韌機(ji)制,大幅提高(gao)鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)韌性,成(cheng)功(gong)令(ling)“超級鋼(gang)”在高(gao)端鋼(gang)材(cai)(cai)要(yao)求的(de)(de)高(gao)強度、延展(zhan)性和韌性3個重(zhong)要(yao)指(zhi)標上均達高(gao)水平,其效(xiao)(xiao)能比(bi)目前航空航天用的(de)(de)馬氏體時效(xiao)(xiao)鋼(gang)更高(gao),而成(cheng)本卻只有其五(wu)分之一。


 據介紹,這種“超級鋼”(Deformed & Partitioned 鋼)采用了“晶界分層開裂(lie)(lie)增韌(ren)”機(ji)制,具有(you)(you)非常獨特(te)的斷裂(lie)(lie)方(fang)式,在主裂(lie)(lie)紋(wen)下方(fang),形成很(hen)多(duo)微小(xiao)裂(lie)(lie)紋(wen),微小(xiao)裂(lie)(lie)紋(wen)能有(you)(you)效吸收(shou)由外力引致的能量,從而大幅(fu)提高鋼材的斷裂(lie)(lie)韌(ren)性。 要生(sheng)產這種“超級鋼”,鋼廠(chang)需要改造現有(you)(you)的冷軋(ya)或熱軋(ya)設備,加入溫軋(ya)工序(xu)。